韓照日格圖 敖日格勒 席青虎
摘 要 阿里河林業局在內蒙古大興安嶺林區率先進行西伯利亞紅松的研究,為使引種的西伯利亞紅松能夠在該地區正常生長,進行了種子育苗試驗。首先,對西伯利亞紅松的形態特征、生物學特性及繁育、造林的意義進行了闡述,然后詳細介紹了西伯利亞紅松種子的播前處理及育苗技術,最后簡要分析了引種西伯利亞紅松的各種效益,以期能夠為西伯利亞紅松在該地區進行大面積育苗提供參考。
關鍵詞 西伯利亞紅松;種子繁殖;育苗
中圖分類號:S791 文獻標志碼:B 文章編號:1673-890X(2016)09--03
1 西伯利亞紅松簡介
1.1 形態特征
與遠東紅松一樣,西伯利亞紅松也是五針松的常綠大喬木,二者都屬大徑級用材樹種。球果直立,圓錐狀,卵圓形,長5~8 cm,直徑3~3.5 cm,成熟后種鱗不張開;種子不脫落,倒卵圓形,黃褐色,長約1 cm,直徑5~6 mm,無翅。球果較小,成熟時種鱗不張開,種子不脫落[1]。
1.2 生物學特征
西伯利亞紅松生長在寒溫帶大陸性氣候之下,極其耐寒是它最突出的生態學特點,不要說分布于溫帶的紅松望塵莫及,就是寒溫性針葉林某些主要成分(如冷杉)也不能與之相比;西伯利亞紅松是一個較為喜濕的樹種,特別是對大氣濕度要求較高;西伯利亞紅松也是一個耐陰的樹種,特別在幼年,它可以長期在云、冷杉強烈密閉的林分中或在其他樹種組成的上層林冠下正常生長,比樟子松表現出更強的耐陰性;西伯利亞紅松有極強的耐寒性,但不等于說越冷越好,西伯利亞紅松不僅是喜濕的樹種,還是頗喜溫的樹種,依據對西伯利亞紅松常見的地位級和生長條件的掌握,西伯利亞紅松在溫濕度上的最適宜生態范圍:≥10 ℃活動積溫1 600~1 800 ℃和年降雨量≥600 mm;所有紅松類樹種都有長壽的特點,單株立木可活500~800 a甚至更長,整個林分可存在350~420 a;早期生長慢,壯齡后期顯著加快,而且持續不衰,很有后勁,從而形成罕見的大徑級材,幼年生長很慢,建議用三年生以上苗造林,后期生長快且持久,早期耐陰及生長慢是適應性狀[2-6]。
1.3 繁育和造林的意義
大興安嶺林區是我國唯一的寒溫帶針葉林集中分布區,是我國北方生態屏障的重要組成部分,其生態地位和作用十分重要。俄羅斯西伯利亞紅松相關科研工作受到國家的高度重視,相關科研工作早已開始。內蒙古大興安嶺林區引種西伯利亞紅松始于20世紀80年代,經過長時間的經驗積累,已經掌握了西伯利亞紅松的培育經驗,摸索出西伯利亞紅松在大興安嶺西北坡造林及幼林撫育方法。因此,引進栽培西伯利亞紅松,對豐富我國寒溫帶森林樹種組成、改善森林品質、提高綜合效益,確有重大戰略意義[7-11]。林區生態建設面臨的主要問題是樹種過于單一、天然過純與歷史上過密的營造林方針,對于促進森林健康化、保證森林正向演替非常不利。西伯利亞紅松是一個集用材、堅果、糧油和保健為一體的優良樹種,極耐寒、喜濕,耐陰喜光又具有復層、異齡特點,在保水固土、涵養水源、調節水分方面的作用極強,通過營造林,可以改善大興安嶺林區樹種單純、生態系統結構簡單、生態價值不高等現狀。
2 西伯利亞紅松播前處理
2.1 種子品質檢驗
使用種子前應進行品質檢驗,以便計算播種量及確定是否宜于播種等。檢驗內容包括凈度、生活力、優良度和千粒質量。新采收的種子可用解剖法,檢查優良度、查看胚及胚乳是否飽滿、色澤是否正常等。
種子千粒質量也是質量優劣的一個重要指標,阿里河林業局在俄羅斯赤塔采購了西伯利亞紅松種子,其千粒質量220~245 g(絕對干質量),種子飽滿,胚發育良好、幾乎充滿胚腔。
2.2 種子貯藏
西伯利亞紅松采收后要妥善保管貯藏,其方法是首先選擇地下水位深、干燥的地方挖深2.5~3.0 m窖,種子在入窖前晾曬到含水量10%~12%,與干沙或鋸末按1∶3之比混合,放入窖中,其厚度不超過1 m,之后用干土填上,上面起丘及采用其他防水、防雨、防溫度升高措施。
2.3 種子休眠
西伯利亞紅松種子屬于綜合中度深休眠類型。播前若不進行專門處理或處理時間不足,難以得到滿意的場圃發芽率。據試驗研究,西伯利亞紅松干種子及催芽時間不足的種子各個部分均具有抑制活性。內外種皮抑制萌發的作用十分明顯。所以西伯利亞紅松既屬外源休眠又屬于內源休眠,既有物理機械阻礙,又有化學物質、生理機制阻礙萌發,因而屬于綜合休眠[12]。一般低溫層積需要120 d以上。
除秋播外,播種前需催芽處理使之打破休眠,順利出芽。催芽必須保持如下條件方能滿足西伯利亞紅松種子生物學特性對外界環境條件的要求:種子含水量20%以上(最適約40%);通氣、保溫由介質——沙、鋸末、泥炭、苔蘚、雪等來完成,與種子均勻混合或成層相間;催芽溫度0~5 ℃,催芽時間一般4個月以上。催芽方法如下:一般采用低溫混沙催芽,用清水浸種后與濕基質混合裝于木箱中,置于冰箱、冰柜、地窖內,在0 ℃左右(0~5)℃,進行4個月催芽,實驗室發芽率80%~90%。
3 西伯利亞紅松育苗
3.1 育苗容器的選擇
阿里河林業局自1991年建立玻璃鋼育苗溫室以來,一直使用的是原廣西林科院研制生產的連體紙杯。以冊為單位,每冊88杯。上山造林時容器相互之間經水浸后膠粘劑溶解,使之分開,分開時杯與杯相互之間不影響,獨立成杯,不會破壞容器內基質和苗木根系[13]。每冊連體紙杯的規格為46 cm×32 cm×12 cm。
3.2 育苗基質的選擇
配制基質使用的土壤應選擇疏松、通透性、養分良好無病蟲害的壤土,一般就地取土,原土以林區的棕色針葉林土為主,用時用規格篩篩除土中的石粒和雜質,規格篩大小為2 cm×2 cm。最好經過馴化的土壤更佳,養分容易被分解。
基質必須添加適量基肥。提高土壤的通透性和養分。適當增加磷鉀肥。一般使用有機肥是農家肥料,經過堆漚發酵,充分腐熟,粉碎過篩后才能使用。沒有腐熟的糞肥,會發熱燒傷幼苗。無機肥以復合肥、過磷酸鈣等為主,可做底肥,混合在土壤中增加土壤的養分,是長效肥。
為了增加土壤的通透性,可在基質中可摻入一定比例的鋸末,以利于土壤的疏松,但要和原土攪拌均勻,消毒要徹底,以免滋生細菌。將過篩后的原土與鋸末、腐熟好的基肥、按10∶1∶0.5的比例進行均勻混拌配制成營養土,另加少量的無機肥料。
3.3 裝杯
營養土的配制一般在頭一年的秋末上凍之前進行。第二年的四月下旬至五月上旬營養土解凍后就要進行裝杯。容器育苗所需營養土方量的計算:紙杯規格:46 cm×32 cm×12 cm =1 7664 cm3=0.017 664 m3。1 m3營養土÷0.017664 m3/盤=56盤,也就是說1 m3營養土可以裝56盤連體紙杯。
裝杯結束后,要進行土壤消毒。利用微噴將硫酸亞鐵水溶液噴灑在苗床上,每667 m2地約需要50 kg硫酸亞鐵,第一次土壤消毒要澆透,需要3~4 h,經過3~4 d土壤稍干時,就可以進行點播。
3.4 點播
點播前要做種子發芽試驗,測算出發芽率。根據發芽率計算播種量。發芽率最高50%。千粒質量220~245 g。由于種子來源比較珍貴,點播量每杯3~4粒。
播種時間一般在5月中旬進行,為了在苗木生長時避過高溫期。 通常我們點播前不澆水,因為在土壤消毒時水分已足夠。播時將每個紙杯里的營養土中間用自制的小木槌按一個小坑,深度在0.3~0.5 cm,不宜太深,播種時將種子播在坑里,也就是容器的中央,依次成行點播,做到不重播,不漏播。播后要及時覆土,覆土厚度為1.5~2 cm,過厚不出苗,過薄不扎根。覆土完成后,隨即澆水,以免造成種子失水降低成活率。在播種期間要保持基質濕潤,以保證種子順利發芽[14]。
3.5 苗期田間管理
播種結束后,要及時打一次除草劑,使表面的雜草一出土就被殺死,以免和種子爭奪水分和營養,保持床面清潔。我們一般用“惠爾除草劑”。播種結束3~4 d后,種子開始破土萌發。如果除草劑效果好,在播種后的14 d左右也要有雜草長出了,這時就要進行第一次人工除草了,在雜草還沒有扎根時將其拔除干凈。此后要注意觀察,一般半月徹底清除一下雜草,平時發現有雜草長出,要及時除掉。掌握“除早、除小、除了”的原則,做到容器內無雜草。
容器苗追肥時間、次數、肥料種類和施肥量根據樹種和基質肥力而定。根據苗木各個發育時期的要求,不斷調整氮、磷、鉀肥的比例和施肥量,速生期以氮肥和磷肥為主,生長后期停止使用氮肥,適當使用鉀肥,促使苗木木質化。氮肥以尿素為主,出苗后苗木開始高生長時,一般每隔7~10 d施肥1次,根據苗木生長情況連續施肥3~4次,每次每667 m2地用量為10 kg。磷肥用磷酸二銨或過磷酸鈣:播種后要施肥1次,整個育苗過程施肥1~2次,每次每667 m2地需要10 kg。鉀肥用氯化鉀,生長后期苗木封頂前適當施些磷鉀肥,一般1~2次就可以了。每次每667 m2地10 kg即可,促進苗木木質化。
追肥方法,將化肥溶解在曬水池里,利用玻璃鋼大棚微噴設備進行微噴施肥。施肥濃度為0.2%,最大不能超過0.5%,嚴禁干施化肥。追肥宜在傍晚或陰天進行,嚴禁在午間高溫時施肥,追肥后要及時用清水沖洗幼苗葉面。
澆水要適時適量,播種后隨即澆透水,在出苗期和幼苗生長初期要多次適量勤澆,保持培養基質濕潤,防止芽干,造成缺苗空杯,濕度不宜過大;7-8月間為高生長旺盛時期,且根系已伸展,更由于氣溫高,苗木蒸騰量大,因此,必須供給充足的水分,每隔2~3 d澆1次透水;生長后期為促進木質化,要控制澆水。苗木生長過程中要注意通風換氣,保證棚內溫度不高于32 ℃。
本著“預防為主,綜合治理”的方針,發生病蟲害要及時防治,必要時要拔除病株。小苗破土后,要對苗木進行殺菌消毒處理,一般用甲基托布津或百菌清等廣譜性殺菌劑水溶液進行微噴殺菌。每667 m2地需要200 g甲基托布津配成水溶液噴灑。出苗后到6月末容易發生爛根、立枯病,由于草莖細嫩,土表溫差較大,又容易發生日灼,因此澆水宜少量多次,以調節床面溫度、濕度、以防爛根,減少立枯病的發生及日灼危害。蟲害可用殺蟲劑處理。我們的容器苗出現過蜘蛛災害,人工清理蛛網后,又用殺蟲劑進行殺蟲。
3.6 間苗和補植
種殼脫落,幼苗出齊1周后,要進行第1次間苗。由于西伯利亞紅松幼苗生長緩慢,每個紙杯保留2~3株粗壯幼苗。對空杯及時進行補苗,間苗和補苗后要隨即澆水。在西伯利亞紅松小苗長到4 cm時進行第2次間苗,選擇長勢粗壯、干形良好的西伯利亞紅松苗保留一株。育苗期發現容器內基質下沉,需及時填滿,以防根系外露及積水致病。
3.7 容器苗出棚馴化
7月下旬-8月上旬,西伯利亞紅松苗高達10 cm,地徑0.2 cm,這時就可以出棚馴化,出棚之前要澆1次透水。苗木出圃時間一般不能超過8月中旬,苗木出棚馴化時間過晚會造成苗木木質化程度不夠,冬季造成凍苗尖的現象。
3.8 苗木出圃
3~4年生苗出圃標準俄羅斯定為苗高9~20 cm,地徑4~5 mm,我國紅松3~4年生苗標準亦于此相似。容器苗上山用的是特制的運苗車,在帶拖掛的大板車上焊上鐵架子,每車能裝396箱容器苗。苗木出圃時間應與造林時間相銜接,做到隨起、隨運、隨栽植。起苗時要注意保持容器內根系完整,防止容器破碎。苗木在運輸過程中,要輕拿輕放,運輸損耗率不得超過2%。
4 引種西伯利亞紅松的效益分析
西伯利亞紅松因耐陰,可與當地鄉土樹種形成復層異齡混交,每一具體林分,皆可通過擇伐實現永續,故阿里河林業局西伯利亞紅松良種基地的建設是符合生態系統實現良性演替的措施,是符合當代與未來人類的需要和價值趨向。從人類自身利益出發保護生態環境、維護物種的多樣性、自然群體的異質性有著重要意義,是維持將來選擇的機會所必須的,特別是對于保護森林各種生態效能、維持生態平衡等方面將起到重要作用。溫帶森林主要受溫度的控制,并且此生態系統的土壤濕度在春、夏季種子萌發和幼苗長成時期有很高的變異特性。這種變異性會對未來情景下植物群落的結構和功能產生影響。以前多數研究是確定西伯利亞紅松種子萌發的最適溫度,為苗圃育苗技術提供基本信息。考慮到控制種子萌發的環境因素,種子對影響其萌發的一系列環境因素的敏感性大小還沒有確定。
西伯利亞紅松不僅是珍貴樹種,還可作為速生豐產的用材林樹種,還是優質豐產的經濟林樹種,將成為內蒙古大興安嶺林區速生豐產用材林基地建設的首選樹種。材質較好,能保持林地水土,是比較重要的種質資源,可以促進當地經濟增長和相關行業的發展,而且西伯利亞紅松具有較高經濟價值和食用價值,可以給當地人們帶來更多實惠。其經濟效益是巨大的。引種西伯利亞紅松,是天然林保護工程及速生豐產林工程建設的客觀需要,不僅可以保證阿里河林業局各項造林規劃的有效實施,而且可以向周邊林業局提供部分優良種子和良種壯苗,為“變砍樹為栽樹”,充分利用森林資源,得到木材和其他林產品的持續生產,進一步改善生態環境和林業產業的健康發展提供有力保障。通過對西伯利亞紅松種子育苗技術的研究,為將引種的西伯利亞紅松能夠在大興安嶺林區大面積推廣提供一定的參考。
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(責任編輯:劉昀)